使用 Java Debug Interface（JDI）调试多线程应用程序

本文对 Java Debug Interface（JDI）及其使用进行了介绍，并通过实现一个多线程分析器的示例应用，演示了如何利用 JDI 开发自己的多线程调试程序。该示例分析器在独立于目标程序的前提下，以单个线程流为单位，帮助追踪记录多线程的执行过程信息。
多线程环境下的程序调试是让开发者头痛的问题。在 IDE 中通过添加断点的方式调试程序，往往会因为停在某一条线程的某个断点上而错失了其他线程的执行，线程之间的调度往往无法预期，并且会因为断点影响了实际的线程执行顺序。因此，在调试多线程程序时，开发者往往会选择打印 Trace Log 的方式来帮助调试。
使用 Log 来帮助调试的问题在于，开发者往往无法预期哪些关键点需要记录，于是在整个程序的调试过程中，需要不断的加入 Log 调用，编译生成可执行程序并部署，这对于大尺寸的软件开发项目无疑是噩梦，会直接影响到开发效率。
有没有一种办法，可以独立于程序代码，能在运行期间绑定到程序上并获取程序运行过程当中的关键信息呢？更重要的，这种方法应该是可定制的，开发者可以通过少量的努力，就可以达到特定的调试目的。答案是肯定的。通过使用 Java Debug Interface（JDI），开发者可以快速开发定制出适用于自己的线程 Profiling 工具。这样的工具独立于主程序，并且可高度定制。在接下来的文章中，我们将介绍如何实现该工具。
认识 JPDA 和 JDI
从 J2SE 1.3 开始，Java 开始提供了一套叫做 Java Platform Debugger Architecture（JPDA） 的架构，开发者可以通过这套架构来开发调试用程序。这套架构被主流的 Java IDE（如 Eclipse、NetBeans 等）广泛地采用。
JPDA 详情
更多关于 JPDA 的详细介绍，可以参见 JPDA 官方文档 以及 “深入 Java 调试体系”系列文章。
具体来说，JPDA 不仅仅是一套 API 的组合，也不只是一个具体的工具。这套架构提供了从目标程序、调试双方的信息协议，到供开发者使用的结构调用，都一一做出了定义。在 J2SE 5.0 中，它由三个部分组成：
Java Virtual Machine Tools Interface（JVMTI），是一套低级别的 native 接口。它定义了 Java 虚拟机所必需为调试提供的服务接口。JVMTI 在 Java 5.0 之前的前身是 JVMDI（Jave Virtual Machine Debug Interface）。
Java Debug Wire Protocol（JDWP），定义了调试双方信息和请求的文本格式。
Java Debuger Interface（JDI），定义了代码级别的调试接口。
从开发者的角度来看，调试工具的开发既可以基